آشنایی با انواع موتور خودرو

به گزارش پایگاه خبری«عصر خودرو» به نقل از  باشگاه خبرنگاران جوان، مهم‌ترین بخش اتومبیل، موتور آن است و نیــــروی لازم جهت حرکت اتومبیل با احتراق سوخت (بنزین – گازوئیل – گاز) در داخل موتور و تبدیل آن به نیروی مکانیکی تامین می‌شود.
موتور بنزین سوز

خودروهای که سیستم سوخت رسانی به صورت کاربراتور داشته را ، بنزین سوز کاربراتوری می نامند ، این نوع از خودروها دارای مزایا ی  زیر هستند:

1- تعمیر بدون نیاز به لوازم الکترونیکی خاص .

2- سهولت در تعمیرات .

3- هزینه کم تعمیرات در صورت خرابی کلی سیستم .

4- هزینه ساخت تمام شده کم تر به نسبت سیستم انژکتوری .

معایب این سیستم به شرح زیراست:

1- احتمال خطا در تنظیم .

2- از بین رفتن تنظیم موتور خودرو بعد از مدتی کارکرد .

3- کارکرد نامناسب خودرو در سرما و گرما ، بیش از حد استاندارد .

4- تنظیم بسیار سخت مصرف سوخت و سخت رسیدن به استانداردهای تولید کننده .

5- تنظیم بسیار دشوار و سخت سیستم جرقه زنی در اینگونه خودروها .

عامل اصلی کار در یک کاربراتور ایجاد مکش ( خلاء ) بر روی مجرای خروج سوخت ( ژیگلور ) می باشد . این مهم توسط قسمتی از بدنه کاربراتور به نام ونتوری یا گلوگاه انجام می گیرد . ونتوری در حقیقت مقطع کاهش بدنه کاربراتور می باشد . با باز شدن صفحه گاز ، هوا توسط سیلندر موتور مکیده شده و به داخل کاربراتور جریان می یابد ( تند شدن سرعت مکش هوا در سیلندرها و در نهایت عبور جریان بیشتر از کاربراتور ) . در هنگام عبور از ونتوری به علت کاهش مقطع عبور ، سرعت هوا افزایش یافته و فشار محفظه ونتوری کاهش می یابد و مکشی ایجاد می نماید که به مراتب از سایر مقاطع کاربراتور بیشتر است . بنابراین چنانچه سیستم انتقال سوخت به این بخش متصل شود ، سوخت مکیده شده و پس از مخلوط شدن با هوا به داخل سیلندر وارد می شود .

موتور انژکتوری

سیستم سوخت رسانی انژکتوری ، یکی از روش های سوخت رسانی به موتورهای احتراق داخلی می-باشد که در این سیستم ، سوخت توسط یک پمپ مکانیکی یا برقی با فشار به داخل لوله‌های سوخت رسانی ( انتقال دهنده های سوخت ) و ریل سوخت وارد می‌شود و از طریق انژکتورها که در واقع نوعی شیر محسوب می‌شوند ( برای مفهوم بهتر یک سرنگ را در نظر بگیرید که با فشار مایع درونی محفظه خویش را با بیرون پاشش کرده و سوخت را به صورت پودر تبدیل می نمایند ) ، به پشت سوپاپ هوا یا درون سیلندرها ، به صورت پودر شده تزریق نموده و به این ترتیب مخلوطی از هوا و سوخت برای احتراق در موتور و تولید انرژی بدست می‌آید .

ذات سیستم انژکتوری بر پایه استفاده بهینه از سوخت موجود ، تبدیل سوخت موجود به بهترین درصد حجمی ترکیبی برای استفاده در خودروها می باشد .

مزایای سیستم تزریق سوخت انژکتوری به ترتیب زیر است :

توزیع یکنواخت سوخت بین سلیندرها ، کاهش خام سوزی ، کاهش تولید گازهای خطرناک ، راندمان حجمی بالاتر موتور به علت حذف ونتوری ، کاهش ارتفاع موتور ، عدم نیاز به گرمکن ، شتاب گیری مناسب-تر موتور، کاهش مصرف سوخت و اندازه گیری دقیق سوخت ، کارکرد مناسب و تعمیر کمتر و نیاز بسیار کمتر برای تنظیم سیستم سوخت رسانی از مزایای روش تزریق سوخت به صورت انژکتوری می‌باشد .

معایب سیستم تزریق سوخت انژکتوری به ترتیب زیر است:

وجود قطعات حساس ، دقیق و گران قیمت ، نیاز به تخصص فراوان در امر تولید و تعمیر قطعات و پیچیدگی سیستم از معایب روش تزریق سوخت می‌باشد .

انواع سیستم سوخت رسانی انژکتوری به ترتیب نسل به شرح زیر می باشد .

مکانیکی ( نسل اول )

سیستم K-Jetronic

الکترونیکی EFI

نوع L-Jetronic

نوع D-Jetronic

نوع K-Jetronic

نوع LH-Jetronic

سیستم MPFI

سیستم SPFI

سیستم GDI

سیستم انژکتوری شامل 3 بخش می باشد ، که به ترتیب زیر است:

1 . سنسورها : وظیفه سنسورها جمع آوری اطلاعات خام برای انتقال به واحد کنترل الکترونیکی مرکزی یا همان ECU می باشد .

2 . واحد کنترل کننده مرکزی یا همان ECU ، که اطلاعات جمع آوری شده را تحلیل کرده و به دستوراتی تبدیل نموده که این دستورات برای اجرا به واحدهایی با نام عملگر منتقل می شوند .

3 . عملگرها یا همان واحدهای عمل کننده ، که این موارد به مانند انژکتورها که تزریق سوخت را بر عهده دارند ، تمام موارد برای کارکرد خودرو را به هر آنچه که ECU به آنها ابلاغ نموده ، انجام می دهند . در اصل خروجی سیستم انژکتوری همین عملگرها هستند .

انواع روشهای تزریق سوخت انژکتوری

نوع تک نقطه‌ای شامل : , TBI CFI

نوع تزریق مداوم

نوع تزریق دریچه مرکزی شامل : CPI و CPFI

نوع چند نقطه‌ای

نوع تزریق مستقیم

موتورهای دارای سیستم توربو شارژر

توربو شارژر کمپرسوری است که با افزایش توان مکش هوای ورودی توسط موتور خودرو ، موجب احتراق بهتر سوخت و در نتیجه افزایش قدرت موتور می‌شود . این گفته به اصطلاحی ساده تر یعنی اینکه ، این دمنده و یا کمپرس کننده ، کاری جز فرستادن هوای بیشتر به داخل محفظه احتراق انجام نمی دهد ، این حرکت در نهایت به بهتر شدن سیستم جرقه و بهتر شدن نوع احتراق ، تبدیل گشته و این مهم باعث افزایش راندمان حجمی موتور خواهد شد . این وسیله با کمک گازهای خروجی موتور کار می‌کند و بدون اتلاف انرژی فعالیت می‌کند . اکنون برخی شرکت ها برای اینکه حتی ممکن است برای خروج گازها ، در مسیر خروجی اهمیت بالایی برخوردار باشند ، از توربو شارژرهایی با قابلیت استفاده از موتورهای الکتریکی استفاده می نمایند . در واقع توربو شارژر با نیروی حاصل از گازهای خروجی موتور عمل می کند . معمولا از این سامانه در سیکل اتو و سیکل دیزل برای موتورهای احتراق داخلی استفاده می گردد .

سیستمهای توربو ، به عنوان سیستم پرخوران و یا تنفس مصنوعی نیز شناخته می شوند . این اصطلاحات رایج در مجلات و مقالات بوده و هرکجا که این عناوین را دیدید ، به یاد موتورهایی با سیستم توربو شارژر بیفتید .

از زمان اختراع موتور احتراق داخلی ، مهندسان خودرو ، عاشقان سرعت و طراحان خودروهای مسابقه در حال جست و جوی راه هایی برای افزایش قدرت آن بوده اند . یک راه برای افزودن قدرت ساختن یک موتور بزرگ تر است . اما موتورهای بزرگ تر که سنگین تر و ساخت و نگهداری آنها گران تر است همیشه بهتر نیستند . راه دوم بهبود احتراق و تخلیه بهتر گازها از محفظه احتراق بوده . برای اینکه بتوانیم از موتورهایی با حجم پایین تر ، بازده بهتر و مناسب تری داشته باشیم ، بسیار راه های متفاوتی وجود داشته ولی این نکته نیز وجود دارد ، که هر مورد از موارد گفته شده ، باید در جایی مناسب خویش استفاده گردد ، برای همین منظور یکی از راه های کم هزینه و مناسب که با استقبال زیادی در میان خودرو سازان روبه رو گردیده است ، استفاده از حجم هوای ورودی بهتر است و این مهم بوسیله توربو شارژر و سوپر شارژ میسر خواهد شد .

اصول کار کرد سوپر شارژرها بدین شرح است:

سوپر شارژر به هر وسیله ای گفته می شود که فشار هوای مکیده شده را به بیش از فشار جو می رساند . توربو شارژر ها هم این کار را انجام می دهند . تفاوت بین این دو سیستم ، منبع انرژی آن ها است . توربو شارژر ها توان خود را از توربینی می گیرند که به وسیله ی جریان جرمی اگزوز به حرکت در می آید و یا در برخی از مدل ها از موتورهای الکتریکی نیروی خویش را تامین می نمایند ، ولی سوپر شارژر ها به وسیله ی تسمه یا زنجیر به صورت مکانیکی از طریق میل لنگ نیرو می گیرند ( مانند نیرو گرفتن کولر خودرو ولی به صورت دائمی ) .

موتورهای دیزلی ، توربو دیزلی

خودروهایی که از سوخت هایی چون دیزل و سوخت ارگانیک بیودیزل استفاده می نمایند ، خودروهای دیزل گویند . اینگونه خودروها ، به دلیل نداشتن سیستم جرقه زنی و نیاز به هوای بیشتر ، اکثرا دارای سیستم توربو شارژر نیز بوده و گاهی اوقات اینگونه خودروها را با نام توربو دیزل نیز می شناسند .
تفاوت اصلی بین موتور های دیزلی و بنزینی

یک موتور بنزینی مخلوط هوا و سوخت ( بنزین اتمیزه شده ) را مکش می کند و آنرا متراکم می کند و بعد مخلوط را با جرقه مشتعل می کند . یک موتور دیزلی فقط هوا را می گیرد و آنرا متراکم می کند که این عمل باعث ایجاد فشار و گرما در مرحله ترکم می گردد و بعدا سوخت را به داخل هوای متراکم تزریق می کند . این عمل بوسیله یک انژکتور انجام می گردد که داخل محفظه احتراق قرار دارد . گرمای حاصل از متراکم شدن هوا موجب مشتعل شدن خود به خودی سوخت می شود ، تنها نکته ای که در این حالت وجود دارد ، تزریق سوخت کمی بیشتر از مدت زمان عادی بوده که این تزریق سوخت تا زمانی که پیستون پایین برود ، ادامه پیدا می نماید .

نسبت تراکم موتور های بنزینی از 1 به 8 شروع شده و تا 1 به 12 ادامه دارد ، این در حالی است که نسبت تراکم موتور های دیزلی از 1 به 14 تقریبا شروع شده و تا 1 به 25 نیز ادامه دارد . نسبت تراکم بالای موتور های دیزلی منجر به بهتر شدن بازده این خودروها شده است ، ولی این در حالی است که خودروهی دیزلی دارای قدرت و گشتاور بالاتری بوده و دارای توان خروجی و سرعت بالایی نیستند .

محاسن اینگونه موتورها به ترتیب زیر است:

1. دارای گشتاور مناسبی بوده و برای خودروهای تجاری مناسب تر هستند .

2. دارای بازده بالاتر و آلایندگی کمتر نسبت به هم نوعان بنزین سوز و یا دوگانه سوز خویش دارند .

3. هزینه های سوخت اینگونه موتورها ، پایین بوده و بسیار اقتصادی تر هستند .

4. دارای تعمیرات و نگهداری بسیار ساده تر نسبت به موتورهای دیگر هستند .

معایب اینگونه از موتورها به شرح زیر است:

1. دارای دور موتور پایین تر بوده و برای خودروهای سواری خاص کمتر مورد استقبال قرار گرفته اند .

2. دارای سر و صدای بسیاری بوده و به همین دلیل در نزد مردم از جایگاه پایین تری برخودار بوده است .

موتورهای گاز سوز و دو دو گانه سوز

خودروهای دوگانه سوز به خودروهایی گفته می شود که موتور آن ها برای استفاده 2 نوع سوخت طراحی شده است ، به عنوان مثال خودرویی که قابلیت استفاده از بنزین و گاز را یکجا داشته باشد ، دوگانه سوز گویند .

سیستم سوخت رسانی این خودروها ، با سیستم سوخت رسانی اول آن ها یکسان بوده و تنها با استفاده از تغییراتی جزئی و یا تعویض نمودن برخی از قطعات سیستم سوخت رسانی با نوعی که برای هر دو نوع سوخت ، طراحی شده است ، در اینگونه از خودروها مورد استفاده قرار می گیرد .

البته در بیشتر موارد خودروهایی که با سوخت هایی چون ، بنزین و گاز طبیعی ( CNG ) و یا گاز مایع ( LPG ) ، عمل نمایند را ، خودروهای دوگانه سوز می نامند .

محاسن این سیستم ها به شرح زیر است:

1. آلودگی کمتر و دوستدار محیط زیست .

2. سوخت ارزان و در دسترس .

معایب این نوع از موتورها که موارد مهمی هستند ، به شرح زیراست:

1. هزینه های تعمیرات نگهداری نسبتا بالا .

2. تعمیرات دوره ای زیاد .

3. خراب شدن سرسیلندر پس از مدتی کارکرد .

4. بازدهی موتور نامناسب .

5. مصرف بیش از اندازه و طی مسافت کوتاه با یک مخزن کاملا پر از گاز نسبت به خودروهای بنزینی .

خودروهای هیبریدی

خودرو هیبریدی خودرویی است که برای حرکت کردن از ترکیب دو یا چند منبع مجزای قدرت استفاده می‌کند . در بیشتر موارد از این نام در اشاره به خودرو برقی دوگانه استفاده می‌شود که در سیستم پیشرانه آنها یک موتور احتراق داخلی ( معمولاً بنزینی و یا توربو دیزلی ) در کنار یک یا چند موتور الکتریکی قرار دارد و به خودرو این قابلیت را می دهد که فقط از یکی از این منابع انرژی یا هر دو آن‌ها در کنار یکدیگر استفاده کند .

خودورهای هیبریدی می توانند از سیستمهای حرکتی دیگری نیز استفاده نمایند . این سیستمها شامل خودروهای گاز سوز ، دوگانه سوز و .... را شامل می گردد ، اما در نهایت سیستم الکتریکی برای حرکت خودرو نیز درگیر خواهد شد ، این نوع سیستم ترکیبی برای حرکت یک خودرو را خودروی هیبریدی گویند .